浅谈如何提高线切割机床加工效率

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【摘要】

线切割机床在模具制造、新产品试制等零件加工中得到了广泛应用，而在使用线切割机床加工时，经常出现断丝、表面粗糙度质量差等问题；从而对于加工质量、加工成本以及机床使用效率都有着重大的影响。

【关键词】

线切割；切割方法；表面质量；电流

本文以北京迪蒙卡特公司CTW320TA系列数控快走丝线切割机床为例，该机床是一种加工性能较强、可加工锥度的线切割机床。其主要适用于切割淬火钢、硬质合金或其它特殊金属材料制作的通孔模具（如冲模），也可用于切割样板，量规以及形状复杂的精密零件或一般机械加工无法完成的特殊形状的零件，如带窄缝加工的零件等，以及对在0°到30°范围内进行不同锥度加工的各种工件。

CTW系列快走丝线切割机床可自动切割出直线和圆弧组成的任何复杂平面图形，整个加工过程由计算机控制自动完成，具有生产效率高，加工精度好，工作稳定可靠，操作简易方便等特点。笔者在生产实践中对影响线切割加工工件表面质量的相关因素方面做了一些探索和研究，积累了少许有效的工作经验以及故障的处理办法现介绍如下。

一、高效的切割方法

1、合理安排切割路线。该思想是尽量避免破坏工件材料原有的内部应力平衡，防止工件材料在切割过程中因在夹具等的作用下，由于切割路线安排不合理而产生显著变形，致使切割表面质量下降。例如：工件与其夹持部分的分离应安排在最后，使加工中的刚性更好。

2、正确选择切割参数。对于不同的粗、精加工，其丝速和丝的张力应以参数表为基础作适当调整，为了保证加工工件具有更高的精度和表面质量，可以适当调高线切割机的丝张力，虽然制造线切割机床的厂家提供了适应不同切割条件的相关参数，但由于工件的材料、所需要的加工精度以及其他因素的影响，使得人们不能完全照搬书本上介绍的切割条件，而应以这些条件为基础，根据实际需要作相应的调整。例如若要加工厚度为27mm的工件，则在加工条件表中找不到相当的情况，这种条件下，必须根据厚度在20mm～30mm间的切割条件做出调整，主要办法是：加工工件的厚度接近哪一个标准厚度就选择其为应设定的加工厚度。

3、调整丝松紧及张力。一般新钼丝在上好丝筒后要做好紧丝，因为此项工作直接影响切割速度及切割质量。电极丝的张力对加工工件的表面质量也有很大的影响，加工表面质量要求高的工件，应在不断丝的前提下尽可能提高电极丝的张力。

4、采用近距离加工。为了使工件达到高精度和高表面质量，根据工件厚度及时调整丝架高度，使上喷嘴与工件的距离尽量靠近，这样就可以避免因上喷嘴离工件较远而使丝的电极振幅过大影响加工工件的表面质量。

5、注意加工工件的固定。当加工工件即将切割完毕时，其与母体材料的连接强度势必下降，此时要防止因加工液的冲击使得加工工件发生偏斜，因为一旦发生偏斜，就会改变切割间隙，轻者影响工件表面质量，重者使工件切坏报废，所以要想办法固定好被加工工件。例如：采用条形吸铁石来固定工件使其与母体很好的连接。

6、加工过程中应将各项参数调到最佳状态，以减少断丝现象。如果发生断丝势必会回到起始点，重新上丝再次进行加工，使加工工件表面质量和加工精度下降。在加工过程中还应注意倾听机床发出的声音，正常加工的声音应为很光滑的“哧哧”声。同时，正常加工时，机床的电流表、电压表的指针应是振幅很小，处于稳定状态，此时进给速度均匀而且平稳。

二、提高钼丝抗断能力

1、必须检查导电块的磨损情况。因为导电块的磨损是影响断丝的直接原因，高速走丝线切割机一般在加工了50～80小时后就须考虑改变导电块的切割位置或者更换导电块，有脏污时需用洗涤液清洗。必须注意的是：当变更导电块的位置或者更换导电块时，必须重新校正电极丝的垂直度，以保证加工工件的精度和表面质量。

2、工作液的合理选择。高速走丝线切割机一般采用乳化油与水配制而成的工作液。火花放电必须在具有一定绝缘性能的液体介质中进行，工作液的绝缘性能可使击穿后的放电通道压缩，从而局限在较小的通道半径内火花放电，形成瞬时和局部高温来熔化并气化金属，放电结束后又迅速恢复放电间隙成为绝缘状态。绝缘性能太低，则工作液成了导电体，而不能形成火花放电；绝缘性能太高，则放电间隙小，排屑难，切割速度降低。加工前要根据不同的工艺条件选择不同型号的乳化液。再者必须检查与冷却液有关的条件，检查加工液的液量及赃污程度，保证加工液的绝缘性能、洗涤性能、冷却性能达到要求。

三、机床常见故障及其排除方法

导轮跳动

有噪音 导轮磨损过大，轴承精度降低，轴向间隙大，工作液进入轴承。 更换导轮，更换轴承，调整轴向间隙，清除轴承脏物，充分。

3 丝抖 钼丝松动，导轮轴承精度低，导轮槽磨损。 更换导轮，导轮轴承检查调整导轮轴承，重新张紧或更换钼丝。

4 烧丝 高频电源电规准选择不当，工作液太脏，及供应不足，变频跟踪过慢不稳。 调整电规准，更换工作液，检查高频电源检测电路及数控装置变频电路，跟紧调稳变频。

5 断丝 钼丝使用时间长老化变脆，工作液供应不足或太脏，工件厚度与电流选择不当，钼丝太紧或抖丝严重，限位开关失灵，导轮转动不灵活，导轮进电块、断丝保护块磨损过大出沟槽。 更换钼丝，正常选择电流。增加工作液流量或更换清洁工作液。检查限位开关，重新卷丝，清洗调整导轮轴承或更换导轮，调整进电块位置，使其接触表面良好。

四、结束语

影响线切割加工工件表面质量的因素很多，但只要对其进行系统的分析和科学的分类，就可以对这类复杂而且零乱的因素进行控制与调配，从而改善和提高工件表面质量；以上是笔者在使用该设备过程中所得出的一些见解，有不足之处请同行指出。